DE1289377C2 - Vorrichtung zur Umwandlung einer fortlaufenden kreisfoermigen Bewegung in eine schwingende Bewegung mit schrittweisem Vorschub - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung einer fortlaufenden kreisförmigen Bewegung in eine schwingende Bewegung mit schrittweisem Vorschub, deren Ausschlag vorwärts größer ist als der Ausschlag rückwärts, insbesondere als S Vorschubantrieb für den Werkzeugschlitten einer Trennschneidmaschine, mit einem ständig umlaufenden Exzenter, der mittels einer Schubstange an einer mit der getriebenen Welle gekuppelten Scheibe angreift und ihr eine Schwingbewegung erteilt, wobei als Verbindung mit der getriebenen Welle eine Kupplung und zum Weiterschalten eines Sperrades eine Sperrklinke dienen. Auf diese Weise schreitet die Bewegung bei jedem Vorwärts- und Rückwärtsgang um den Unterschied der Ausschläge beim Vorwärts- und Rückwärtsgang vor.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung darin, daß die Kupplung als Reibkupplung ausgebildet ist, die den Vorwärtsausschlag ganz auf die getriebene Welle überträgt, während zum Sperren ao der Rückbewegung ein Anschlag dient, der durch das Sperrad und die Sperrklinke mittels eines zweiten Exzenters auf der Antriebswelle schrittweise um einen veränderbaren, im Unterschied zwischen den Ausschlägen der Vorwärts- und Rückbewegung der as getriebenen Welle entsprechenden Winkel mitgenommen wird. Dabei kann der Anschlag fest mit dem koaxial angeordneten Sperrad verbunden sein und auf der Bewegungsbahn eines auf dem angetriebenen Teil der Kupplung befestigten zweiten An-Schlages liegen, wobei das Sperrad von der Sperrklinke über einen Hebel mitgenommen wird, der um eine DrehwelIe mittels des zugehörigen zweiten Exzenters und des Zughebels um einen veränderbaren Winkel schwingt. Ferner kann der Zughebel an seinem unteren Ende ein Langloch haben, in welchem ein Zapfen des Hebels gleitet, dessen Schwingungsausschlag an einem Endpunkt durch eine Stange einstellbar ist. Außerdem kann eine weitere mit dem Gehäuse verbunden und in das Sperrad eingreifende sowie dieses an jeder Rückwärtsbewegung hindernde Sperrklinke vorgesehen sein.

Bei einem bekannten Getriebe zur Erzeugung periodischer Drehbewegungen handelt es sich um eine Antriebsvorrichtung für den Dorn eines Pilgerschrittwalzwerkes. Auch dabei wird ein Exzenterantrieb verwendet, wobei eine Kupplung vorgesehen ist, die durch eine Nockenbahn periodisch ausgekuppelt wird. Ein wesentlicher Unterschied gegenüber der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die Abtriebswelle zeitweilig durch Auskuppeln von der Antriebswelle getrennt ist. Wenn das Aus- und Einkuppeln in den Totpunktlagen geschieht, kann eine Klauenkupplung verwendet werden. Die Schaltkräfte sind klein, und es tritt praktisch kein Verschleiß auf. In diesem Falle ist es aber nur möglich, eine schrittweise Vorwärtsbewegung zu erzielen. Will man eine Pilgerschrittbewegung erzielen, wobei die Rückbewegung kleiner ist als die Vorwärtsbewegung, so kann man nur eine Reibkupplung verwenden. Diese muß dann unter Last geschaltet werden, was Verschleiß verursacht. In diesem Falle liegt ein wesentlicher Nachteil der bekannten Anordnung darin, daß zum Schalten der Reibkupplung große axiale Kräfte sowohl in der Abtriebswelle als auch in der Hauptantriebswelle auftreten, die bei den auftretenden Kräften schwer zu beherrschen sind und mindestens die gleichen

mechanischen Schwierigkeiten hervorrufen wie der Verschleiß in einer Reibkupplung. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung liegt darin, daß die Abtriebswelle sich im ausgekuppelten Zustand frei drehen kann, so daß ihre Winkellage bezüglich der Antriebswelle nicht eindeutig bestimmt ist.

Bei einer Vorrichtung mit einem ähnlichen Antrieb wird auch durch einen Exzenter eine ständige Schwingbewegung der Schwinge erzeugt, die von Zeit zu Zeit durch eine nockenbetätigte Klauenkupplung auf eine Abtriebswelte übertragen wird. Da bei dieser bekannten Vorrichtung, die zum Rütteln und Drehen von Sektflaschen dient, kein genau festgelegter Pilgerschritt verlangt wird, ist auch keine bestimmte Beziehung zwischen der Bewegung des Exzenters und der Schwingbewegung vorhanden; denn es ist kaum zu erwarten, daß die Steuerung des Vor- und Rücklaufs einer hierbei verwendeten Spindelmutter auf der Spindel und die Betätigung der Kupplung der Schwingen durch einen Nocken so genau erfolgen, daß die Schwingbewegung für jede Flaschenreihe stets bei derselben Winkellage des Exzenters geschieht. Außerdem hat man hierbei keine abwechselnd gesteuerte Vorwärts- und Rückbewegung mit verschiedenen Amplituden. Wenn der Nocken die Verbindung der Schwinge mit der Welle herstellt, erfolgen mehrere gleich große Vorwärts- und Rückbewegungen. Erst später erfolgt durch die Schaltvorrichtung die Vorwärtsbewegung in einer Richtung. Die Weiterbewegung ist überhaupt nicht direkt mit der Schwingbewegung gekoppelt, so daß die eine Bewegung ruht, während die andere Bewegung fortschreitet. Allein schon durch diese Anordnung ist diese bekannte Vorrichtung nur für den vorgesehenen Zweck geeignet und kann nicht ohne weiteres für einen anderen Zweck verwendet werden, schon gar nicht für die Vorschubbewegung in einer Werkzeugmaschine. Auch bei dieser bekannten Anordnung sind die Abtriebswellen im ausgekuppelten Zustand frei drehbar, was nach der vorliegenden Erfindung gerade vermieden werden soll.

Der grundlegende und fortschrittliche Unterschied zwischen der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung und den bekannten Anordnungen besteht darin, daß zwei Exzenterantriebe vorgesehen sind, wobei der eine die Schwingbewegung steuert und der andere die regelbare Weiterschaltung eines Anschlages, so daß bei jeder Vorwärtsbewegung und Rückbewegung der ersten Schwinge eine Vorwärtsbewegung konstanter Amplitude der Abtriebswelle mit darauffolgender Rückbewegung geringerer Amplitude erfolgt. Auf diese Weise bringt die Erfindung eine überraschend einfache Lösung.

Die Ausbildung der Kupplung als Reibkupplung bringt dabei gegenüber den bekannten Vorrichtungen keine größere Abnutzung mit sich. Eine Reibkupplung nach der vorliegenden Erfindung kann eigens so gestaltet sein, daß sie bei Abnutzung leicht mittels Schrauben nachgestellt werden kann, ferner die Reibscheiben bei Bedarf leicht ausgewechselt werden können. Bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung für den Werkzeugschlitten einer Trennschneidmaschine kann mit der Vorrichtung automatisch eine Länge bis zu 8,5 m/h geschnitten werden, und zwar bei 20 mm dickem selbsthärtendem Stahl.

In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.

Claims (4)

F i g. 1 ist eine Vorderansicht auf die Vorrichtung; F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig.l. Die dargestellte Vorrichtung ist durch einen Elektromotor 1 angetrieben, auf dessen Abtriebswelle 2 ein Exzenterflanscn 24 und eine Steuerscheibe 3 befestigt sind. Auf der den Motor 1 tragenden Lagerplatte 25 ist eine sich drehende Welle 4 angebracht, auf der an einem Ende ein Kettenrad 5 und am anderen Ende eine Antriebsscheibe 6 festgekeilt sind. In der Verlängerung dieser Welle 4 ist eine Welle 7 angeordnet, deren eines Ende lose in der Bohrung der Scheibe 6 drehen kann und auf welcher eine kreisringförmige Scheibe 8 sowie eine Scheibe 11 festgekeilt sind. Auf dieser Welle 7 sind das äußere Ende eines Hebels 10 und einer Druckplatte 9 lose angebracht. Eine Schubstange 12 ist schwenkbar um den Zapfen 3 a der Scheibe 3 und 11 a der Scheibe 11 angeschlossen, verbindet also miteinander diese Scheiben 3 und 11, derart, daß jeder vollständigen Umdrehung dieser letzteren eine Bewegung von wechselnder Drehung der Scheibe 11 von gleichem Ausschlag in beiden Richtungen entspricht. Zwischen der kreisringförmigen Scheibe 8 und den as Scheiben 6 und 9 sind zwei Reibscheiben 13 gepreßt. Die Pressung ist durch die Verschraubung der Platte 9 auf der Platte 6 mittels der Schrauben 14 gesichert. Der Umfang der Scheiben 6 und 9 bildet eine Hohlkehle, in welcher sich ein Zahnkranz 15 drehen kann. Dieser Zahnkranz 15 hat einen Gewindebolzen 16, der einen über den Umfang der Scheibe 6 vorspringenden Anschlag bildet. Dieser Anschlag trägt einen über den Umfang vorspringenden Gewindebolzen 17 und liegt auf der Bewegungsbahn des Bolzens 16. Mit diesem Zahnkranz 15 wirken eine den Rücklauf verhindernde Sperrklinke 18 mit ihrer Feder 19 und eine Mitnehmerklinke 20 zusammen. Diese ist um eine vom Hebel 10 getragene Achse 21 angebracht. Dieser Hebel 10 geht durch eine Aussparung am Ende der Verstellstange 22 hindurch und trägt Zapfen 26, die ihrerseits Schlitze 27 einer Schubstange 23 durchqueren, deren oberes ringförmiges äußeres Ende auf der Exzenterscheibe 24 anliegt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Vor dem Ingangsetzen des Motors 1 regelt man die untere Stellung des Hebels 10, des Vorschubhebels, ein, indem man die Verstellstange 22 hebt oder senkt. Dann setzt man den Motor 1 in Gang. Die Welle 2 setzt die Exzenterscheibe 24 in Drehung. Diese drückt dem Hebel 10 mittels der Schubstange 23 eine Schwingbewegung um die Welle 7 auf. Der Ausschlag dieser Bewegung ändert sich entsprechend der Stellung der Stange 22. Denn diese begrenzt die Verschiebung des Hebels 10 nach unten und verringert dementsprechend den Ausschlag der Schwingbewegung des Hebels 10. Bei jeder steigenden Bewegung des Hebels 10 treibt die Klinke 20 den Zahnkranz 15 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn an. Der Ausschlag der Drehung des Zahnkranzes 15 ist also um so bedeutender, als der des Hebels 10 größer ist, d. h. um so bedeutender, als die Stange 22 tiefer steht. Die Drehung des Motors 1 ruft die der Scheibe 3 hervor und drückt dadurch der Scheibe 11 sowie der Welle 7 und der kreisringförmigen Scheibe 8 eine wechselnde Bewegung auf. Die Ausschläge dieser Teile 11,7 und 8 hin und zurück sind gleich. Die kreisringförmige Scheibe 8 überträgt diese Bewegung mittels der Reibscheiben 13 auf die Scheiben 9 und 6 und mittels der letzteren auf die Welle 4 und den Abtriebszapfen 5. Infolge der Anordnung der Zurückhalteklinke 18 kann sich der Zahnkranz 15 nicht im Uhrzeigersinn drehen, aber durch die Vorschubklinke 20 im anderen Sinne mitgenommen werden. Die Größe des Vorschubes hängt von der des Ausschlages des Hebels 10 ab, wie vorher erläutert wurde. Nun ist dieser Ausschlag durch die Schubstange 23 gesteuert, kann aber durch die Stellung der mit Gewinde versehenen Verstellstange 22 nach unten verringert werden. So kann der Anschlag 16 also für jede Drehung der Welle 2 um einen Betrag verschoben werden, der vom Ausschlag des Hebels 10 und damit von der Stellung der Stange 22 abhängt. Bei der Vor- und Rückbewegung der Scheiben 6 und 9 entsteht bei der Rückbewegung ein Zustand, in dem der Anschlag 17 der Scheibe 6 gegen den Anschlag 16 des Zahnkranzes 15 zum Anliegen kommt. Unter diesen Bedingungen kann sich die Scheibe 6 nicht verschieben und ebenso nicht die Scheibe 9, wobei die kreisringförmige Scheibe 8 ihre Bewegung fortsetzt, die von der Scheibe 11 abhängt. Die Reibscheiben 13 gleiten hierbei über die unbeweglichen Scheiben 6 und 9. Von Beginn der folgenden Vorbewegung werden die Scheiben 6 und 9 durch die Reibscheiben 13 von neuem mitgenommen. So führt das Kettenrad 5 eine Vorschubbewegung aus, die dem gesamten Winkel der schwingenden Vorbewegung der Scheibe 11 entspricht, dann eine Rückbewegung, die durch den Kontakt des Anschlages 17 gegen den Anschlag 16 begrenzt ist und die ein Bruchteil der Vorbewegung ist. So wird z. B. das Kettenrad 5 um drei Zähne vorrücken und um zwei Zähne zurückgehen. Der Anschlag 17 rückt um einen Betrag vor, der gleich ist einem Zahn bei jeder Umdrehung der Welle 2. Man erhält auf diese Weise eine Wechselbewegung von verschiedenen Ausschlägen vor und zurück, die bei jeder vollständigen Schwingung fortschreitet und deren Wegstrecke dem Unterschied zwischen den Ausschlägen vor und zurück entspricht. Im Falle des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist diese fortschreitende Wechselbewegung eine Drehbewegung. Sie kann leicht in eine Verschiebebewegung umgewandelt werden. In diesem Falle rückt das mitgenommene Element beispeilsweise um einen Wert a vor und weicht um den Wert b, der kleiner ist als a, zurück, rückt dann von neuem um den Wert a vor. Die beschriebene Vorrichtung kann z. B. in einer Werkzeugmaschine zum Abschneiden von Blechen den Abschneidvorgang steuern. In diesem Falle schneidet das Werkzeug bei der Vorbewegung das Blech ab, kehrt dann um in den Rücklauf, was zur Wirkung hat, daß der in das Blech gemachte Einschnitt begradigt und das Werkzeug und Blech abgekühlt werden. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Umwandlung einer fortlaufenden kreisförmige» Bewegung in eine

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schwingende Bewegung mit schrittweisem Vorschub, deren Ausschlag vorwärts größer ist als der Ausschlag rückwärts, insbesondere als Vorschubantrieb für den Werkzeugschlitten einer Trennschneidmaschine, mit einem ständig umlaufenden Exzenter, der mittels einer Schubstange an einer mit der getriebenen Welle gekuppelten Scheibe angreift und ihr eine Schwingbewegung erteilt, wobei als Verbindung mit der getriebenen Welle eine Kupplung und zum Weiterschalten to eines Sperrades eine Sperrklinke dienen, da- durch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Reibkupplung (6, 8, 9, 13) ausgebildet ist, die den Vorwärtsausschlag ganz auf die getriebene Welle (4) Uberträgt, während zum Sperren der ts Rückbewegung ein Anschlag (16) dient, der durch das Sperrad (15) und die Sperrklinke (20) mittels eines zweiten Exzenters (24) auf der Antriebswelle (2) schrittweise um einen veränderbaren, im Unterschied zwischen den Ausschlägen »o der Vorwärts- und Rückbewegung der getriebenen Welle entsprechenden Winkel mitgenommen wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (16) fest mit dem koaxial angeordneten Sperrad (15) verbunden ist und auf der Bewegungsbahn eines auf dem angetriebenen Teil (6) der Kupplung befestigten zweiten Anschlages (17) liegt, wobei das Sperrad von der Sperrklinke (20) über einen Hebel (10) mitgenommen wird, der um eine Drehwelle (7) mittels des zugehörigen zweiten Exzenters (24) und des ZughebeIs (23) um einen veränderbaren Winkel schwingt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zughebel (23) an seinem unteren Ende ein Langloch (27) hat, in welchem ein Zapfen (26) des Hebels (10) gleitet, dessen Schwingungsausschlag an einem Endpunkt durch eine Stange (22) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere mit dem Gehäuse (25) verbundene und in das Sperrrad (15) eingreifende sowie dieses an jeder Rückwärtsbewegung hindernde Sperrklinke (18) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen